隧道超前地质预报方案
某隧道轨道交通工程超前地质预报方案
目录1、工程概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2．超前地质预报工作目的及任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3．超前地质预报组织机构及职责．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94、超前地质预报总体方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．95、工作量预计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．356、超前地质预报时间安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．387、地质预报主要设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．388、超前地质预报成果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．389、其它．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．391、工程概况1.1工程范围及说明某隧道是xx市轨道交通一号线（沙坪坝～大学城段）双碑北站～赖家桥站区间的一部分，两侧与高架桥线路连接，隧道右线起点里程为K23+808.000，隧道右线终点里程为K28+137.000，全长约4.329km，是目前国内城市轨道交通领域拟建的最长山岭隧道，属长大山岭隧道。
某隧道进洞口位于沙坪坝区中冶十八局预置构件厂背后某的东麓山坡，线路标高232.060m，出洞口位于陈家湾镇香蕉园村常五间社某西麓的山坡上，线路标高302.080m，隧道横穿某山脉。
线路走向基本垂直于某山脊构造线。
某隧道进口端为曲线，其余段为直线。
K23+808.000（进洞口）～K23+998.863为505m半径的曲线，线间距由5.05m渐变为4.6m，K23+998.863～K28+137.000（出洞口）为直线，线间距为4.6m。
隧道超前地质预报方案
目录1、工程概况及地质情况 (1)1.1工程概况 (1)1.2工程地质特征 (1)1.3水文地质特征 (2)1.4 不良地址及特殊岩土 (2)1.5隧道工程地质条件的分析评价 (2)1.6隧道工程地质围岩分级 (2)1.7隧道工程地质条件评价 (3)1.8不良地质及特殊地质采取措施 (3)1.9 超前地质预测、预报的重要性 (3)2、超前地质预测、预报总体方案 (4)2.1预测、预报原则 (4)2.2预测、预报总体方案 (4)3、地质超前预报时间安排 (4)4、地质预报主要设备 (6)5、超前地质预报方法和手段 (6)5.1地质分析方法 (6)5.2超前探测 (7)5.3洞内涌突水的实时监测 (11)5.4洞外实时监测 (11)6.超前地质预报成果整理 (12)6.1分段地质预报成果表 (12)6.2隧道贯通后提供的资料 (12)7.其它 (12)1、工程概况及地质情况1.1工程概况新建山西中南部铁路通道小水头1号隧道位于山西省古县并侯村附近，隧道起止里程DK384+125-DK385+075,全长950米，为单洞双线有碴隧道，隧道处于黄土台垣与太岳中低山交界地段，地形起伏较大，地形复杂，沟壑发育，坡度较陡，坡角约40°～50°。
隧道进出口及洞身为第四系覆盖层，沿山梁顶部及一侧山坡覆盖第四系土层，地表多为荒地，生长灌木，隧道最大埋深38米。
1.2工程地质特征1.2.1地层岩性小水头1号隧道地址位于临汾～运城新裂陷九原山～塔儿山陷隆，毗邻浮山大断裂，隧道表覆为第四系上更新统(Q3al)砂质黄土、第四系中更新统洪积(Q2pl)黏质黄土，三叠系下统刘家沟组(T11)砂岩。
洞身部位为中更新统黏质黄土和三叠系刘家沟组砂岩，各层具体描述如下：①砂质黄土(Q3al):褐黄色，稍湿，稍密，土质较均匀，粘性较差，孔隙发育，局部含砂量较大，厚度3～5m。
②黏质黄土(Q2pl)：黄褐色、棕红色，硬塑，土质不均，粘性一般，孔隙不发育，可见少量针状孔隙，含铁锰质结核、钙质结核局部成层，夹有细圆砾土层和砂层，局部半胶结。
隧道施工地质超前预报方法
隧道施工地质超前预报方法隧道施工是现代城市建设和交通运输发展中不可或缺的一部分。
然而，由于地质条件的复杂性和不确定性，隧道施工常常面临诸多挑战和风险。
为了有效地应对这些挑战和风险，隧道施工地质超前预报方法应运而生。
地质超前预报方法是指在隧道施工过程中，通过对地质情况的科学分析和预测，提前了解隧道施工所面临的地质条件和隐患，并制定相应的施工方案和安全措施。
这种方法可以提高施工的效率和质量，减少事故的发生，降低施工成本，是隧道施工中不可或缺的一环。
隧道施工地质超前预报方法主要包括以下几个方面：1.地质勘探：地质勘探是隧道施工地质超前预报的基础工作。
地质勘探包括地质地貌、岩土工程和水文地质等方面的调查和研究。
通过地质勘探，可以了解隧道施工区域的地质结构、岩土工程性质和水文地质条件，为隧道施工提供准确的地质数据和信息。
2.地质分析：地质分析是在地质勘探的基础上，对地质数据进行科学分析和综合评价。
地质分析可以通过地质剖面图、岩芯分析、地质构造分析等手段，对隧道施工区域的地质条件进行综合评估，确定可能存在的地质问题和风险。
3.地质预测：地质预测是在地质分析的基础上，对隧道施工过程中可能发生的地质灾害进行预测。
地质预测可以通过建立地质模型、数值模拟和经验方法等手段，对可能发生的地质灾害进行定量分析和预测，为隧道施工提供预警和控制措施。
4.施工监测：施工监测是在隧道施工过程中，对地质条件和隧道变形进行实时监测和记录。
施工监测可以通过使用传感器、监测仪器和遥感技术等手段，对隧道施工过程中的地质变化和隐患进行及时监测和预警，为施工方提供及时的决策依据和调整施工方案。
5.风险评估：风险评估是在地质预测和施工监测的基础上，对隧道施工过程中的地质风险进行定量评估和分析。
风险评估可以通过建立风险模型和评估方法，对隧道施工中可能发生的地质灾害的概率和影响进行评估，为施工方提供风险控制和决策支持。
通过以上几个方面的工作，隧道施工地质超前预报方法可以有效地减少隧道施工中的地质风险和事故发生的可能性，提高施工效率和质量，降低施工成本。
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法是一种通过地质勘探和预测技术来预测隧道施工中可能遇到的地质条件，从而提前采取相应的措施来降低风险和成本。
这些方法包括：
1.地质勘察：通过地质调查、地质钻探等手段，获取隧道施工区域的地质资料，了解地层结构、岩石类型、地下水情况等信息，以及可能存在的地质灾害隐患。
2.地质预测技术：利用地球物理勘探、遥感技术、地质雷达等先进技术手段，对隧道施工区域进行地质预测，预测可能遇到的地质问题和隐患。
3.数值模拟和风险评估：通过数值模拟和风险评估技术，对隧道施工中可能遇到的地质条件进行量化分析，评估可能的影响和风险程度。
4.监测预警系统：建立地质监测预警系统，对隧道施工过程中的地质情况进行实时监测和预警，及时发现和应对地质灾害隐患。
通过以上方法，可以提前预测和控制隧道施工中的地质风险，为工程施工提供科学依据，降低工程风险和成本。
超前地质预报方案
地球物理法包括地震波法、电阻率法、电磁波法等多种方法，通过测量地球物理场的变化规律，推断地下岩层的 分布、厚度、岩性、含水性等特征，以及断层、破碎带等地质构造的位置和性质。地球物理法具有快速、无损、 高精度等优点，广泛应用于超前地质预报中。
地球化学法
总结词
通过分析地下水、土壤、岩石等介质中的化学元素和同位素组成，推断地下地质体的性质和形态。
详细描述
地质调查法是超前地质预报中最基础的方法，通过实地考察和测量，收集地层岩 性、地质构造、地下水、地应力等地质资料，结合区域地质资料和工程地质图， 分析隧道施工区域的地质条件，预测可能遇到的地质灾害和工程风险。
地球物理法
总结词
利用地球物理场的理论和测量技术，通过分析地球物理场的分布和变化规律，推断地下地质体的性质和形态。
根据实际施工情况和地质变化， 及时更新和完善超前地质预报方 案，以保证施工安全和质量。
04
预报结果评估与反馈
预报结果准确性评估
对比分析
将超前地质预报结果与实际勘探资料进行对比，评估预报的准确 性和误差范围。
误差分析
对预报结果与实际勘探资料之间的误差进行深入分析，找出误差 产生的原因和影响因素。
精度评估
01
根据现场踏勘结果，确定需要进行数据采集的地点和钻孔位置
。
采集方法
02
根据实际情况选择适当的勘探方法，如钻探、物探等，进行数
据采集。
数据整理
03
对采集到的数据进行整理、分类、编号，以便后续处理和分析
。
数据处理与分析
数据预处理
对采集到的数据进行预处理，如数据格式转换、异常 值处理等。
数据分析
利用专业软件对数据进行统计分析、图像处理等，提 取有用的信息。
隧道工程超前地质预报措施
隧道工程超前地质预报措施本工程超前地质预报工作已由业主另行招标，由专业公司进行施作；但为保证施工安全和超前预报的及时性，我部在施工中，也要进行必要超前地质预报工作。
隧道施工中的地质预报方法，主要是根据地表和已开挖的隧道地段的地质调查和各种探测方法取得的资料，以及地质推断法预测开挖工作面前方一定长度范围内(一般每次预测长度为10～20m)围岩的工程地质和水文地质条件。
（1）地质预报内容超前地质预报内容如下：①隧道穿越不稳定岩层较大断层预测；②出现岩溶地段预测；③出现涌水地段预测；④软岩出现内鼓、片劈掉块地段预测；⑤岩体突然开裂或原裂隙逐渐增宽等危害性预测；⑥位移变形加快影响围岩稳定预测；⑦可能出现塌方、滑动影响预测；⑧浅埋段下沉裂缝对隧道稳定预测；⑨地质条件变化对施工影响程度预测。
（2）超前地质探测①根据开挖工作面前推法预测；②用相似比拟法对隧道涌水预测；③根据超前炮眼钻孔对涌水量预测；④开挖工作面浅孔钻探预测；⑤在接近设计提供不良地质地段时，加强地质预报。
在开挖工作面进行浅孔钻探(每工作面两个钻孔)，用于探明前方地质，发现地下水较大时，则进一步钻孔放水，防止涌水发生。
断层破碎带及溶洞地段采用钻进式注浆锚杆超前预支护、钢架、喷锚网防护，缩短循环进尺，尽量采用人工开挖或机械开挖，减少对围岩的扰动，及时支护，做到随挖随护。
并进行隧道开挖面地质素描图和隧道地质展示图记录。
（3）超前预测方法施工中充分利用超前预报作用。
根据施工中记录的地质素描图和地质展示图组织施工，及时调整支护参数。
工作面上采用两个钻探孔辅助地质预报。
钻探孔长度一般为20m。
采用浅孔钻探方法，主要是在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。
例如，在遇到断层泥时，钻进时间短、钻进速度快，钻孔冲洗液浑浊、呈白色；遇卡钻时，说明岩体破碎；遇跳钻时，则可能有空洞或溶洞等等。
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法隧道超前地质预报是指在隧道开挖过程中，利用各种地质调查技术和方法对隧道未来施工区域的地质情况进行预测和评估。
通过提前对地质情况进行预测，可以有效降低隧道施工风险，保证施工进度，减少经济损失。
隧道超前地质预报的方法有很多种，主要包括实地地质调查、岩芯取样、地质勘探、灰色预测、神经网络、监测技术等。
下面我将对其中几种常用的方法进行简要介绍。
首先是实地地质调查，在开挖隧道之前，需要对隧道施工区域的地质情况进行详细调查。
这一步骤包括现场观察、地质剖面记录、地形测量等，通过对现场地质特征的观察和记录，可以初步了解地质情况，为后续的预测提供依据。
其次是岩芯取样。
隧道地质预报中，通过取样分析岩石的物理力学性质、构造和组成等，可以判断岩石的稳定性和隧道开挖后的变形情况。
岩芯取样需要在隧道开挖前进行，取得的岩芯样品需要送往实验室进行分析和测试。
第三种方法是地质勘探。
隧道开挖前需要进行地质勘探，主要包括地质雷达、地电阻率测量、地震勘探等技术。
地质勘探可以帮助了解地下结构和地质情况，通过对地质勘探数据的分析，可以预测隧道开挖过程中可能遇到的地质问题，如断层、脆弱带等。
另一种方法是灰色预测。
灰色预测方法是根据已知数据进行模型建立，通过建立若干个模型对未知数据进行预测，从而得出一种接近真实情况的预测结果。
在隧道超前地质预报中，可以通过灰色预测方法对隧道未来施工区域的地质情况进行预测和评估。
此外，神经网络也是一种常用的超前地质预报方法。
神经网络是一种模拟人类大脑学习和识别模式的计算模型，可以通过训练和学习来对未知数据进行预测。
在隧道地质预报中，可以通过建立神经网络模型，输入地质参数和已知的工况数据，得出一种可能的地质预测结果。
最后，隧道超前地质预报中的监测技术也是非常重要的一种方法。
通过在隧道开挖过程中对地下水位、地下位移、应力等进行实时监测，可以及时发现地质问题，并采取相应的措施进行处理和修补。
监测数据可以为隧道工程的现场管理提供科学的依据和指导。
TBM施工超前地质预报实施方案
适于TBM施工HSP法预报技术实施方案1超前地质预报的目的及内容1.1超前地质预报的目的（1）进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行。
（2）降低地质灾害发生的几率和危害程度。
（3）为优化工程设计提供地质依据。
（4）为编制竣工文件提供地质资料。
1.2超前地质预报的内容（1）地层岩性，特别是对软弱夹层、破碎地层的预测预报。
（2）地质构造，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报。
2编制依据（一）《铁路隧道全断面岩石掘进机法技术指南》（铁建设【2007】106号）；（二）《铁路隧道超前地质预报技术规程》（Q/CR 9217-2015）；（三）《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2010）；（四）《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）3TBM施工地质预报方法的技术要求及本工程方案设计3.1TBM施工地质预报方法的技术要求在TBM施工隧道地质预报中，由于TBM掘进机独特空间结构，其对地质预报探测适应性要求较高，通常造成一些常规探测方法探测成本高昂、探测复杂、探测具有破坏性等问题，其对信号源、探测空间、布极可行性等均有限制，因此限制了这些预报方法的应用。
主要表现在：1、掌子面无法直接布置测线；2、空间狭小，需钻探测孔地质预报方法（如TSP、TGP等），操作不便、且费时；3、如采用炸药震源激发的预报方法，应采用特殊处理，费时，且存在安全风险；4、如选择在TBM后方进行探测，探测距离与精度无法保证；5、预报方法应布极简单、影响施工时间短等;6、TBM在遭遇不良地质体时常常耗费大量时间进行处理，对较大不良地质体时探查精度要求较高；7、TBM掘进速度较快，短距离预报法无法较好的指导TBM掘进，实现预期效果。
因此，在选择TBM施工超前地质预报探测方法时，应充分考虑其适应性，选择高效且适应的探测方法，必将事半功倍。
3.2本隧洞工程综合地质超前预报方案设计主要采用HSP法隧道超前地质预报系统，该系统不仅适用于钻爆法施工隧道超前地质预报，也适于TBM施工超前地质预报。
隧道超前地质预报方案
隧道超前地质预报方案隧道超前地质预报施工工艺隧道施工中的超前地质预报关系到工程安全、质量和进度。
施工中坚持将超前地质预报作为一项工序纳入施工组织与管理,当施工进度与超前地质预报发生矛盾时,施工必须为超前地质预报让路,以避免盲目施工,确保超前地质预报工作的实施,并起到指导施工的作用。
超前地质预报的目的和目标（1）超前地质预报的目的①进一步查清隧道开挖工作面的工程地质与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行。
②降低地质灾害发生的机率和危害程度。
③为优化工程设计提供地质依据④为编制竣工文件提供地质资料。
（2）超前地质预报的目标准确预报掌子面前方围岩地质情况及富水情况，重点预报突水突泥及断层破碎带等不良地质的具体位置、规模及影响程度。
超前地质预报施工工艺流程超前地质预报流程如图x-x所示。
图x-x 超前地质预报流程图（1）地质调查法①隧道地表补充地质调查隧道地表补充地质调查的主要内容包括对已有的地质勘查成果的熟悉、核查和确认；地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系；断层、褶皱、节理密集带等地质构造在隧道地表的出露位置、规模、性质及其产状变化情况；地表岩溶发育位置、规模及分布规律；煤层、石膏、膨胀岩、天然气、含放射性物质等特殊岩土地层在地表的出露位置、宽度、性质及其产状变化情况；人为坑洞位置、走向、高程等与隧道的空间关系；核实和修正超前地质预报重点区段。
隧道地表补充地质调查的方法：根据建立的标准地层剖面，结合沉积规律，确定各岩组的地层层序、厚度、标志层位置。
对地质构造进行追踪调查后，根据施工进展情况，展开有针对性的地质描绘，详尽地核对细化勘察设计资料，为地质预报做好基础工作。
②隧道内地质素描隧道内地质素描是对已开挖工作面和洞身的地质状况作如实的调查、记录并绘制成图表，具体包括：工程地质：包括地层岩性、地质构造、岩溶、特殊地层、人为坑洞、地应力、塌方和有害气体及放射性危害源等情况。
水文地质：包括地下水的分布、出露形态、水质分析、对围岩的影响等。
隧道超前地质预报实施方案
隧道超前地质预报实施方案
实施隧道超前地质预报方案的主要步骤如下：
1. 地质勘探：根据隧道所经过的地质环境，进行详细的地
质勘探。
这包括地质剖面和岩体测试，以了解隧道穿越的
地层类型、岩体强度、断层和裂隙的分布等重要地质参数。
2. 地质分析：根据地质勘探数据，进行地质分析，确定隧
道施工中可能面临的地质灾害风险，如岩体不稳定、地下
水涌出、地震活动等。
3. 大量监测：通过设置一系列的监测点和使用现代地质监
测设备，对隧道区域的地质变化进行实时监测。
这包括地
表位移、地下水位、震动等参数的监测。
4. 数据解读：对监测数据进行分析和解读，及时发现地质
变化的迹象，预警可能发生的地质灾害。
5. 建立预警系统：根据地质监测数据，建立预警系统，及
时向监测人员发出预警信息。
6. 采取预警措施：根据预警信息，采取相应的措施来防范
和减轻地质灾害的影响。
例如，加固地下水封堵、加固和
注浆处理不稳定的岩体区域等。
7. 监测和调整：在施工过程中，持续地进行地质监测和调
整预警措施，确保隧道的安全施工。
总结起来，隧道超前地质预报实施方案主要包括地质勘探、地质分析、大量监测、数据解读、建立预警系统、采取预
警措施和监测调整等步骤，旨在提前预警可能发生的地质
灾害，保障隧道的安全施工和运营。
TSP203及地质雷达隧道施工地质超前预报方案
TSP203及地质雷达隧道施工地质超前预报方案一、隧道施工超前预报的目的预报施工隧道掌子面前方以下不良（或特殊）地质问题：1）软弱岩层的分布，2）断层及其破碎带，3）节理裂隙发育带，4）含水情况，5）空洞，6）围岩类别，即可以预测即将开挖隧道相关地质结构及其周围地质状况，同时也可以对力学参数（动态弹性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、弹性纵波速度、弹性横波速度等）进行评估，有利于及时预报隧道掌子面前方的地质状况，以便正确指导隧道施工。
二、主要预报方法传统的地质超前预报一般采用超前钻探，但是，超前钻探的费用很高，而且还会延误工期。
目前，无损地球物理探测地质预报探测系统一般采用地质雷达法、TSP203法。
TSP203技术预报里程长，一次可预报100米左右，对掌子面无要求，对隧道施工不会有干扰（或者仅有轻微干扰）。
地质雷达法预报里程短，一次可预报10~20米左右（软弱、破碎、含水岩体预报里程最短），要求掌子面在垂向上修平，对隧道施工干扰大。
三、使用的仪器及主要设备TSP203法使用的仪器为瑞士安伯格测量技术有限公司（Amberg Measuring Technique Ltd.）TSP203探测系统。
TSP203系统的主要组成包括记录单元和接收器。
记录单元用于记录地震信号和质量控制，由完成地震信号A/D转换的电子元件和1台便携式电脑组成。
记录单元采用最新技术的24位A/D转换器，最小动态范围为120dB，可以获得10～8000Hz频宽的信息。
接收器用于拾取地震信号，由极灵敏的三分量地震加速度检波器（X-Y-Z分量）组成，频宽为10～5000Hz。
TSP203探测系统见下图：图1 TSP203系统的记录单元图2 TSP203系统的接收器图3 TSP203系统的连接线地质雷达法使用美国SIR系列雷达，所用天线为100MHz地面耦合式单体屏蔽天线（右图）。
四、预报实施1、TSP203法通常情况下，TSP测量剖面是在隧道的左壁或者右壁上布置一系列的微型爆破，测量剖面的选择主要取决于岩层结构的主导方位。
超前地质预报专项方案
隧道超前地质预报专项方案1 编制依据（1）《铁路隧道设计规范》；（2）《铁路隧道工程施工技术指南》；（3）《铁路隧道超前地质预报技术指南》；（4）《铁路瓦斯隧道技术规范》；（5）《煤矿安全规程》；（6）《铁路隧道工程施工安全技术规程》；（7）《广元至达州线巴中至达州段施工图》；（8）国家其他相关技术规范。
2 巴达铁路站前Ⅰ标隧道概况2.1 工程概况本管段位于xx市境内，里程范围为DK0+000至DK16+000，线路全长16km。
设隧道6座，其中王家湾隧道、王家隧道为全线控制性工程。
2.2 工程地质、水文地质（1）地形地貌本线xx至xx段为侵蚀低山区，岩层产状多较平缓，砂岩、泥岩近水平迭置，发育形成阶梯状岭谷地貌，台高谷深，沟谷密布，台面地带多为泥岩分布，地形平缓，风化剥蚀作用相对较强。
平昌至文崇为侵蚀剥蚀低山丘陵区，地面高程300～450m，相对高差50～100m，褶皱轻微，泥岩广布，侵蚀作用大为减弱，风化剥蚀作用相对增强，山丘低矮圆缓，呈馒头状、长陵状，浅缓的坳沟与宽谷相互交叉，形成小型的丘间洼地。
（2）地质构造线路经过巴中－平昌莲花状构造。
巴中－平昌莲花状构造受北部大巴山弧形构造、西北侧龙门山北东向褶断带、南西侧川中北西西向褶皱带的影响，构造线展向多变，构造形迹总的以平缓褶皱为主，断裂不发育。
线路经过的主要褶皱依次为：兰草背斜、恩阳向斜、坦溪口背斜、平昌向斜。
（3）地层岩性围岩分级标段内所处位置岩性以砂岩、泥岩为主。
Xx至xx沿线出露地层为白垩系（K）厚层状中细粒砂岩夹泥岩、粉砂质泥岩；兰草渡至渡市为侏罗系（J）砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、粉砂质泥岩，部分段夹介壳灰岩、结晶生物碎屑灰岩、炭质页岩；第四系地层主要为粉质黏土，广泛分布于沿线地表，局部为碎石土、块石土，河床及阶地分布厚度较薄的卵石土。
（4）水文地质①沿线水文情况沿线江河、水库、堰塘分布较多，较大的地表水系有巴河及其支流，河水面为区域侵蚀基准面。
隧道超前地质预报方案(修改)
目录1.编制依据 (1)2.工程概况 (1)3.隧道超前地质预报组织原则 (1)3.1隧道超前地质预报组织机构和人员设备配置 (1)3.1.1隧道超前地质预报组织机构 (1)3.1.2人员组成 (1)3.1.3仪器设备的配置 (2)3.2隧道超前地质预报实施职责 (2)3.2.1项目部地质预报工作组职责 (2)3.2.2隧道队地质预报工作组职责 (2)4.隧道超前地质预报工作流程 (3)5.隧道超前地质预报的实施 (3)5.1预报内容 (3)5.2预报分级 (4)5.3预报方法 (6)5.3.1地质素描法 (6)5.3.2超前钻孔预测法 (8)5.4施工围岩分级和围岩稳定性评价 (8)5.5灾害评估、防治工程措施建议 (9)1.编制依据(1)《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设[2008]105号；(2)《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2007，J124-2007)；(3)《岩土工程勘察规范》(BG5002—2001)；(4)《铁路工程物理勘探规程》(TB10013-2004)；(5)《铁路工程地质钻探规程》(TB10014-98)；(6)《铁路工程岩土分类标准》(TB10077-2001，J123-2001)；2.工程概况扎西隧道位于云南省威信县，起讫里程为DK284+652～DK285+000，全长348m，V级围岩203米，Ⅳ级围岩85米，Ⅲ级围岩60米，最大埋深为55.3m，最小埋深约1m。
主要开挖方法明挖法、台阶法、台阶法设临时仰拱。
青岗脚隧道位于云南省省威信县，讫里程为DK285+535～DK286+915，全长1380m，V级围岩390米，Ⅳ级围岩990米，最大埋深为47.5m，最小埋深约1.5m。
主要开挖方法明挖法、台阶法、台阶法设临时仰拱、台阶法设临时横撑。
3.隧道超前地质预报组织原则3.1隧道超前地质预报组织机构和人员设备配置3.1.1隧道超前地质预报组织机构3.1.2人员组成项目部地质预报工作组成人员表3.1.3仪器设备的配置本段隧道超前地质预报工作主要仪器设备见下表隧道超前地质预报工作主要仪器设备表3.2隧道超前地质预报实施职责3.2.1项目部地质预报工作组职责(1)负责编制隧道超前地质预报实施方案。
隧道超前地质预报方案
隧道超前地质预报方案1编制依据（1)《公路隧道超前地质预报技术指南》及交通部颁布的其他现行施工规范、安全规程、施工指南等。
（2)工程地质及水文地质》-—中国水利水电出版社。
(3)近年来高速公路类似工程施工经验、施工工法、科技成果；国内外相关高速铁路的施工工艺及科研成果。
2隧道工程概况标段内隧道工程地质复杂，主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成，洞身主要为中～微风化花岗岩。
,隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主,部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。
施工中必须加强超前地质预报，并采取相应的工程措施，保证安全顺利地通过不良地质段。
根据设计提供风险等级和超前地质预报设计要求，我单位采取加深炮孔探测和超前水平地质钻孔俩种方法进行围岩观测，以提供有效的施工措施保证施工安全、顺利的进行，对于出现地质异常区域，我单位另增加TSP或地质物探手段进行详细的地质分析,并报设计单位进行核对、审批,重新进行隧道风险等级划分.项目部对标段内隧道作业高度重视，在施工组织设计中已经把超前地质预报列入独立的施工工序进行检测，制定“有预报才施工，不预报坚决不允许施工”的要求发放各施工队执行实施.为有效的执行超前地质预报的实施，项目部特别成立专职超前地质预测预报实施小组，其中组长1人，副组长2人，组员5人，负责现场超前地质预测预报工作的具体实施和资料收集整理，对隧道施工起到实施性的指导作用。
并聘请专职预报队伍负责标段内的隧道地质超前预报施工。
3隧道工程地质条件本标段隧道工程地质复杂,主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成,洞身主要为中～微风化花岗岩。
,隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主,部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。
4超前地质预测预报目的地下地质条件复杂，潜在、无法预知的地质因素较多：多变的地形条件,地层破碎带、断层，富水岩层等。
进行隧道地质超前预报的目的是:提供隧道掘进前方的地质情况，包括围岩的完整性、断层破碎带和溶洞的规模和位置、不良地层的富水情况，进而做出对围岩类别的划分和隧道开挖时稳定性的分析，以确定合理的工程措施和合理的施工方法，以确保隧道施工安全顺利的进行。
超前地质预报方案
隧道地质超前预报方案1.工程概况中铁一局四公司向莆铁路FJ-5A标杜坞段隧道工程主要为：小远亭隧道、仙人脚隧道、西岭隧道3座隧道。
小远亭隧道位于福建省闽侯县永丰村，起讫里程为FDK539+490～FDK539+837，全长347m，V级围岩，最大埋深为30.5m，出口为最小埋深约3m，为浅埋隧道。
主要施工方法为明挖34m、双侧壁导坑163m 及三台阶七步开挖法150m。
仙人脚隧道起于福建省闽侯县永丰村，止于福州市晋安区益凤村，起讫里程为FDK540+098～FDK540+450，全长352m，V级围岩，最大埋深为10.81m，最小埋深约0.5m，为浅埋隧道。
主要施工方法为明挖250m、双侧壁导坑102m。
西岭隧道位于福州市晋安区益凤村，起讫里程为FDK541+215～FDK542+034，全长819m，II级围岩275m、IV级围岩173m、V级围岩371m，最大埋深为35.96m，最小埋深约2.8m。
主要施工方法为明挖、全断面法、三台阶七步开挖法。
分析以上隧道工程地质概况及施工工法，为实现隧道施工安全、质量目标，特制定本方案。
隧道地质超前预报工作可进一步查清因前期地质勘察工作的局限而难以探查的、隐伏的重大地质问题，根据掌握的地质灾害前兆和超前预测预报地质灾害，及时改进施工方法，调整施工工艺，确定防灾预案，进而指导工程施工的顺利进行。
隧道地质超前预报工作可降低地质灾害发生的机率。
通过开展隧道地质超前预报工作，为变更设计提供地质依据。
为编制竣工文件提供地质依据。
2.编制依据2.1施工图设计2.2《向莆铁路隧道施工作业要点手册》3隧道地质超前预报组织原则为了应对不良地质及突发地质灾害，确保工程安全和施工进度，项目经理部成立地质核查及超前地质预报组，组织编制、实施隧道地质超前预报工作，并成立现场专家组，审核本标段隧道地质超前预报实施方案，决策处理复杂地质问题。
各项目队成立超前地质预测预报小组，负责具体实施日常性隧道地质超前预报工作。
隧道超前地质预报
隧道超前地质预报专项方案一、编制依据⑴隧道设计图纸、设计说明等设计文件；⑵隧道实施性施工组织设计；⑶《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设[2010]120号）;⑷《关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知》（建技[2010]352号）；⑸《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)；⑹《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[2008]105号)；⑺《铁路隧道超前地质预报技术规程》(Q/CR 9217-2015)；⑻本集团公司拥有的科技成果、工法成果、管理水平、现有的技术装备力量和多年积累的铁路隧道施工经验。
二、工程概况本标段共新建14座隧道，隧道全长14298m,张家坡隧道为单线隧道，其余隧道都为双线隧道，各隧道概况详见表1。
表1 隧道概况一览表三、地质复杂程度等级根据《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设[2008]105号）附录B的规定对隧道施工安全的危害程度分为复杂、较复杂、中等复杂、简单四级，根据不同的地质复杂程度，开展超前地质预测预报工作。
四、实施超前地质预报的目的⑴进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行。
⑵降低地质灾害发生的几率和危害程度。
⑶为优化工程设计提供地质依据。
⑷为编制竣工文件提供地质资料。
五、超前地质预报方案1、超前地质预报内容⑴地层岩性预测预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报；⑵地质构造预测预报，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报；⑶不良地质预测预报，特别是对岩溶等发育情况的预测预报；⑷地下水预测预报，特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。
2、超前地质预报方法⑴预报方法根据隧道地质条件、风险源及其风险等级、本集团公司现有的设备、工法、科技成果等，本隧道选用地质调查法（地质调查、地质素描、地质作图）、物探法（TSP203、红外探测法）、超前钻探法（加深炮眼、超前钻孔）进行地质超前预报。
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新建山西中南部铁路通道瓦塘至汤阴（东）段站前工程ZNTJ-5标超前地质预报专项施工方案中铁十七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-5标项目经理部二〇一〇年六月超前地质预报专项施工方案编制：审核：批准：中铁十七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-5标项目经理部目录1.编制说明 (1)2.工程概况 (1)3.超前地质预报的目的和目标 (3)4.超前地质预报主要项目 (3)5.超前地质预报的方法和手段 (3)6.超前地质预报实施计划 (4)7.超前地质预报方法 (8)8.超前地质预报保证措施 (14)9.正确处理地质预报与施工的关系 (16)隧道超前地质预报专项施工方案1.编制说明1.1.编制依据为保证山西中南部铁路通道ZNTJ-5标隧道工程施工安全，切实履行企业安全生产的责任主体,根据《建设工程安全生产管理条例》和《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的规定，结合本工程的特点，制订ZNTJ-5标隧道工程超前地质预报专项施工方案。
1.2.采用的标准规范、图纸《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设【2008】105号)；《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》TB10108-2002；《铁路隧道工程施工技术指南》 TZ202-2008；《铁路隧道施工质量验收验收标准》TB10417-2003;《铁路工程基本作业施工安全技术规程》 TB10301-2009；《铁路隧道工程施工安全技术规程》 TB10304-2009；隧道施工设计图纸。
2.工程概况2.1.线路概况中南铁路通道ZNTJ-5标段起讫里程为DK198+350～DK259+000，全长57.70km，全部位于山西省石楼县、隰县境内，线路起点位于石楼县沙塘沟，穿过沙塘2号隧道，跨越屈产河、柳石公路和县乡道路，到达石楼车站，然后在谭家庄东侧进入石楼隧道，从朱家峪出来后，沿山脚前行，终点止于隰县车站。
2.2.隧道工程概况本标段隧道25.2 km /18座。
具体设计概况详见表1表1 隧道工程概况表2.3.工程地质条件：2.3.1.地形地貌本线路位于山西省石楼、隰县境内，处于吕梁山西侧的黄土梁峁区，是吕梁山地向黄河峡谷的延伸部分。
地势总体由东向西倾斜。
上部覆盖的厚层黄土，受长期水流侵蚀和切割作用，形成以黄土梁、峁和深切冲沟为主的典型黄土丘陵地貌，地形起伏较大且凌乱破碎。
2.3.2.工程地质沿线不良地质主要包括以下几个方面：人为坑洞、岩溶、黄土陷穴和窑洞、崩塌落石、顺层等。
2.3.3.特殊岩土沿线特殊岩土主要分布有：新黄土、膨胀土。
沿线新黄土分布广泛，具湿陷性，多为坡洪积层，多属非自重湿陷性黄土，一般厚度为5～10m，湿陷等级一般为Ⅰ、Ⅱ级。
膨胀土主要为第三系黏性土层，零星分布，具弱膨胀性。
3.超前地质预报的目的和目标3.1.目的：超前探测地层岩性、软弱层的位置、岩体完整程度、断裂带位置、宽度、破碎程度、富水性，为围岩变更提供依据。
预报突水突泥及断层破碎带具体位置及可能带来的灾害程度；提供必要的地质参数如：地下水压力、涌水量等；提供施工掌子面前方地质信息，进一步确定保证围岩稳定性的工程措施及合理的施工方法；为优化施工方案提供依据，指导施工顺利进行，确保施工安全。
3.2．目标：准确预报掌子面前方围岩地质情况及富水情况，重点预报突水突泥及断层破碎带等不良地质的具体位置、规模及影响程度，控制掌子面前方30m范围内不良地质体预报误差在1m以内。
4.超前地质预报主要项目超前地质预报主要项目见下表。
超前地质预报主要项目表5.超前地质预报的方法和手段本标段按照设计要求进行超前地质预报,拟综合应用地质调查分析法、物探法和超前探孔法。
地质分析方法作为基本方法，物探方法作为快速侦察手段，超前探孔法在地质特殊复杂地段纳入工序进行组织管理；三种方法有机结合，配合应用，发挥各自长处，从不同方面发现异常、揭示异常，组成超前地质预报完整的技术体系。
超前地质预报工作纳入现场施工组织统一管理,并应编制超前地质预报的安全保障措施.6.超前地质预报实施计划6.1.施工组织及管理机构成立以项目总工程师郭明为组长的动态超前地质预报管理组织机构。
下设地质组、物探组、隧道组三个专业组，成员由具有丰富地质工作经验的专业技术人员担任。
施工中坚持轮班制，进行24h全过程监控指导，确保各种措施的落实。
各组密切配合、协作，及时反馈和分析，为信息化设计和施工提供有力支撑和保障。
地质预报组织管理详见图1。
地质预报工作遵循“安全优质、高效、低耗”的宗旨，结合施工实际和地质复杂程度制定工作计划，核对设计文件，保证常规地段天天进洞，连续预报，重点地段密切注视，当好先行军、千里眼。
6.2.隧道超前地质预报实施计划安排本标段隧道地质条件复杂,尤其是石楼隧道Ⅳ级、Ⅴ级围岩比例高，洞身多位于土石分界处，软硬不均，易产生围岩失稳，施工过程中必须将超前地质预报纳入施工工序管理，做到先探测后施工，不探测不施工。
图1地质预报施工管理机构图实施计划总的思路是：长期预报和短期预报相结合，采用TSP203超前地质预报系统进行长距离宏观控制，红外探水连续实施，地质雷达进一步强化、补充和验证，加大超前水平钻探和孔内数码成像的力度，加强常规地质综合分析，力争把发生地质灾害的几率降至最低。
具体预报方法、实施计划安排见下表。
长期预报和短期预报方法表石楼隧道超前地质预报实施计划安排表注：其它隧道根据设计要求施做地质超前预报6.3.超前地质预报时间安排超前地质预报是隧道施工中的一个重要环节，作为一项工序纳入隧道施工进行管理，该项工序在每循环中安排见图2。
图2 超前地质预报循环安排示意图6.4．超前地质预报主要设备配置计划主要设备配置计划见下表。
超前地质预报主要设备配置计划表6.5．专业技术人员配备专业技术人员配备见下表。
专业技术人员配备表6.6.地质预报流程及信息反馈超前地质预报的方法就是建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息，输入信息处理系统，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工，及时调整施工方法和支护参数。
采用新的施工体系后，重新从施工过程中获取新的地质信息，更新地质信息系统，经处理后，再一次反馈给施工，如此往复。
通过地质信息系统的及时、准确预报，为信息化施工提供决策依据。
地质预报信息系统见图3。
7.超前地质预报方法7.1.有针对性的补充地质调查补充地质调查的主要内容包括不同岩性、地层在隧道地表的出露及接触关系，岩层产状及其变化；构造在隧道地表的出露、分布、性质、规模及其产状变化；地表岩层发育、规模及分布规律。
补充地质调查的方法：预报组根据建立的标准地层剖面，结合沉积规律，确定各岩组的地层层序、厚度、标志层位置。
对地质构造进行追踪调查后，根据施工进展情况，展开有针对性的地质描绘，详尽地核对细化勘察设计资料，为地质预报做好基础工作。
图3 地质预报信息系统图7.2.地质素描地质素描是对已开挖掌子面的地质状况作如实的调查，并进行详细编录，采集必要的数据，具体包括：对掌子面地层岩性、节理发育程度、受构造影响程度、围岩稳定状态等进行详细编录。
地质素描的方法及预报成果见下表。
地质素描的方法及预报成果表7.3.TSP203超前地质预报系统TSP203超前地质预报系统是专门为隧道和地下工程超前地质预报研制开发的目前世界上在这个领域先进的设备，它为方便快捷地预报掌子面前方100～200m范围内的断层破碎带、软弱地层等不良地质情况提供了一种强有力的方法和工具，通过超前地质预报提前了解掌子面前方的地质变化情况，合理安排掘进速度，及时优化施工方案，加强防护措施，从而能够确保安全、顺利地通过不良地质地段，使施工真正做到科学、安全、高效。
工作方法：TSP203超前地质预报系统测线布设在掌子面附近的边墙上，它由两个接收器孔和24个炮孔组成，两个接收器孔对称分布在两边墙，24个炮孔等间距布置在两侧边墙。
在数据采集前，钻孔、接收传感器套管的安装，以及接收器孔、炮孔倾角倾向和各孔距基准点距离的测量要先期完成。
由于这些准备工作不影响正常施工，因此可与隧道施工作业同时进行。
当正式爆破采集数据时，洞内一切施工必须停止，以确保采集到的数据尽可能少的受外界噪声的干扰。
在数据采集时，相互间要做好配合，以减少对施工的影响。
在熟练的情况下，数据采集时间可控制在1h以内。
TSP数据处理流程见图4TSP203预测的方法及预报成果见下表。
图4 数据处理流程图TSP203预测的方法及预报成果表7.4.地质雷达预报应用电磁波反射原理进行探测。
通过测定与岩溶含水性有关的介电常数的变化来探测充水的地质体，如含水的断层、岩性界面等。
采用地质雷达对岩性结构变化进行短距离（10～40m以内）的精确预报。
地质雷达作为TSP203超前地质预报的补充，在高水压地段对TSP203预报的异常点进行补充探测。
比如确定异常体的规模、性质、危害等有困难时采用地质雷达进行补充探测。
同时地质雷达用于隧道底部、边墙、隧顶外或其它出水部位可能隐伏洞穴的探测，效果较好。
地质雷达预报方法和预报成果见下表。
地质雷达预报方法和预报成果表7.5.超前地质钻孔超前钻孔对揭示掌子面前方的地质特征准确率高。
超前地质探孔布置见图5、图6。
图5 斜井超前地质探孔布置图m图6 正洞超前地质探孔布置图开挖轮廓探5探4探6探2探3探1孔底开孔处7.6.红外探水红外探水每20m 测量一次。
红外探水测量速度快，基本不占用工序时间。
资料分析快，测量完毕，即可得出初步结论，室内整理及编写报告也可在2h 内完成。
红外探水有较高的准确率，但是它对水量、水压等重要参数无法预报。
红外探水解决的问题有：超前防水预测预报：了解掘进前方20～30m 范围内，是否存在隐伏水体、是否存在含水断层、是否存在含水破碎带。
每次防水超前探测预报需15min 。
向隧道上方探测与下方探测：是确保掘进工程安全不可缺少的一环，其根本原因在于上方或下方都存在承压隐伏水或含水构造，一旦在卸压时岩溶水溃入隧道，将会造成重大灾害。
向隧道两壁外侧探测：其目的是了解支承顶板的两个侧壁外缘是否存在威胁隧道安全的含水构造。
红外探水方法：红外探测属非接触探测，在隧道壁上定探点，是用仪器的激光器在壁上打出一个红色斑点。
定好探点后扣动板机，就可在仪器屏幕上读取探测值。
探测数据输入计算机后，由专用软件绘成顶板探测曲线、两壁探测曲线。
根据探测曲线特征判断含水构造或含水体的潜在危害。
当红外探测发现前方存在含水构造时，通过高密度电法电测解决前方含水构造至掌子面距离和给出破碎带的宽度。
7.7.钻探钻探的主要作用之一是通过钻探给出前方含水构造的涌水量。
由于涌水量与水源有关、与水头压力有关、与爆破后出水断面大小有关，因而目前所有物探仪器均不能确定涌水量的大小。
通过钻探，当水量很小时，可继续掘进；当水量超过排水能力时，就注浆堵水。